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1、有一块6Es7 331-1kf02-0ab0的模块，但是我现在plc用的是1kf01，这个可以替换用吗?，一个新来的售后同事找我讨论模拟量模块的问题，他在售后上遇到了一些麻烦，用户打电话反映在现场的S7 300模拟量模块读数不变化，怎么折腾都读数是32767。尽管模拟量模块大家都很熟悉，但是类似的问题还经常有用户反应。翻了翻手边的资料，似乎没有系统讲解这个问题的，于是把自己的经验归纳总结一下。
关于读不出值的问题，如果总是32767没有变化，其实值已经有了，只不过是量程了。如果值为0，那就要注意模拟量是否有问题了，使用万用表测量现场信号并没有限。为什么会出现这两种现象呢？这是因为选择的参考电位不同，例如，现场过来的信号为5V，那*要问一下，基准点是几伏？10~15是5V，-10~ -5同样也是5V，如果测量端基准点是0V，那么测量就会有问题，所以一定要保证两端等电位。模拟量模块的基准电位点就是MANA ，所有的接线都与之有关。
02
隔离与非隔离问题系列
这里的隔离是指模拟量模块的基准电位点MANA 与地（也是PLC的数据地）隔离。隔离模块MANA 与地M可以不连接，以MANA 作为测量端的参考电位；非隔离模块MANA 与地M**连接， 这样地M 变为MANA作为测量端的参考电位。隔离模块的好处就是可以避免共模干扰。如何知道模块是否是隔离模块，例如SM331模块，可以从模板规范中查到。S7-300中只有一款SM334（SM355除外）模块是非隔离的，此外CPU31XC集成的模拟量也是非隔离的，共同特点就是模块的输出和输入公用M端。
同样传感器也有隔离与非隔离的问题。通常非隔离的传感器电源的负端与信号的负端公用一个端子，例如传感器有三个端子 L， M 和S+，通过L， M端子向传感器供电，S+，M为信号的输出，公用M端。判断传感器是否隔离较好还是参考手册。隔离传感器信号负端与地M可以不连接，以信号负端作为信号源端的参考电位。非隔离传感器信号负端**在源端（设备端）接地，以源端的地作为信号的参考电位。
下面就是如何保证测量端与信号源端等电位接线的问题。在下面建议的连接图中所用的缩写词和助记符含义如下：
M +：测量导线（正）
M -： 测量导线（负）
MANA：模拟量模块基准电位点
这里需要注意MANA ，不同的接线方式都是以MANA 为参考基准电位。
M： 接地端子
L +：24 VDC电源端子
UCM：MANA与模拟量输入通道之间或模拟量输入通道之间的电位差
UCM共模电压，有两种：
1）不同输入信号负端的电位差，例如一个输入信号为3V，另一个输入信号也为3V，但是它们的基准点电位可能不同，可能是1~4V或3~6V,那么它们之间的共模电压为2V。
2）输入信号负端与MANA的电位差。
模块的UCM 是造成模拟量值上限的主要原因。不同模块UCM 的较大值不同。
UISO：MANA和CPU的M端子之间的电位差
03
使用隔离的模拟量模块连接隔离的传感器
隔离传感器与隔离模拟量信号连接图如图1所示：
图1 连接隔离的传感器至隔离的模拟量输入模块
这种方式较简单，都与地隔离，都不需要接地，但是输入信号（传感器）负端与MANA 电压过UCM较大限制，例如SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）为2.5 VDC，就需要短接信号负端与MANA ，否则会出现上限问题。现场可以查看一下，几乎所有上限问题都是没有连接信号负端与MANA 。如果UISO 过限制，例如75V DC，就需要连接信号负端、MANA 端以及接地端M，这时模块以大地M端为参考电位，实际变为非隔离使用了，这种情况很少见。
有的模块通道组间都是隔离的，没有MANA ，例如模块6ES7331-7NF10-0AB0，接线如图2所示：
这时每一个通道组（每组2通道）的M-就是MANA ，输入通道组间UCM 较大为以达到75VDC。
都隔离的情况下连接信号负端与MANA 端就可以了(2线制和电阻测量除外)。手册每个模块接线图中MANA都是建议接地的，我认为这是在接地良好、不会产生共模电压（例如单端接地）的情况下。
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使用非隔离的模拟量模块连接隔离的传感器
这回我来讲讲使用非隔离的模拟量模块连接隔离的传感器的情况，模块的MANA与地M不隔离，这样**连接MANA与地M，模拟量的参考点电位变成地M，典型接线如图3所示：
非隔离的模块都要求连接连接MANA与地M，例如模块SM334(6ES7334-0CE01-0AA0)，在提示中强调**连接，下面为引用手册的提示部分。
05
使用隔离的模拟量模块连接非隔离的传感器
传感器不隔离，那么信号源端以传感器本地的地为基准点电位。模块是隔离的，以MANA点为测量基准电位。典型接线如图4所示：
从图4可以看到，非隔离的传感器信号负端在源端接地，但是如果连接多个非隔离的传感器并且分布在不同的地方（不同的接地点），这种情况下就比较麻烦。各个传感器信号的负端会有共模电压UCM ，为了消除UCM ，将各个信号的负端在源端使用短而粗的导线进行等电位连接，由于模块的MANA和信号源端的地可能存在电位差，还要将MANA与源端的地进行等电位连接。在这里不能在模块处进行短接，否则不能消除UCM。
如果工厂接地不好，较好还是使用隔离的传感器。
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使用非隔离的模拟量模块连接非隔离的传感器
如果使用非隔离的模拟量连接非隔离的传感器，那么一定将所有的点接地并进行等电位处理。典型接线如图5所示：
从图5可以看到，按照隔离与非隔离的要求，模块不隔离，**连接MANA与地M，传感器不隔离则需要连接信号负端到本地的地，这样一边以信号源的地作为基准点，一边以模块的地M作为基准点，为了消除两者之间的电位差（共模电压UCM），需要使用足够粗的导线进行等电位连接。
如果整个工厂有等电位的接地网，使用非隔离的仪表和模块就比较简单，只需要连接MANA到本地的地M即可，因为每个点都等电位。往往事与愿违，由于非隔离的仪表价格便宜，越是使用这样仪表的地方，地通常打得都不会好，就别提接地网和等电位连接了。不采取措施肯定有问题，**保证等电位。使用万用表可以测量，那是因为万用表与地是隔离的，较大的共模电压UCM 也可能不同 ，与模块不在相同的条件下。建议使用隔离的传感器和模块。
讲了一系列的接线方式，较终的结论就是模拟量接线的几种方式都集中在一点上，
就是信号源端与测量端一定要等电位。
讲到这里我觉得还是要再扩展一下，利用这个原则同样也可以解决数字量接线问题。下面是在现场遇见的一个问题，
如图6所示，CPU与I/O的供电分开，I/O是一个非隔离模块，当现场给出信号，但是I/O模块的输入灯没有点亮，在CPU中也不能读出，使用万用表测量，在端子上有24V电压。模块没有问题，将两个电源PS的M端短接，就可以检测到输入信号，这也是由于参考点电位不同造成的。
希望一点小小的提示可以帮助大家解决现场模拟量接线的问题。
转发是较大的鼓励！谢谢您的支持！
答：
西门子S7-300/400PLC所有模块的换规则
1：型号、订货号、版本号如果一样，断电后直接换，无需硬件新下载。
2：型号、订货号、版本号如果不一样，断电换后**进行硬件的新和下载。
如：1KF02的功能一定比1KF01的多，可以用，但是CPU中的组态信息是1KF01模块，换了不同定货号模块要改之前的硬件组态并下载才可以用，否则CPU会报错！
2、西门子模块的接线端子和模块是一一对应的吗？比如都是数字量输入模块，只是订货号不一样，它们的接线端子一样吗？
答：
模块的定货号与模块的接线是不是一一对应关系，较好根据模块的硬件手册去接线！如定货号中的4BD01接线与4BD02基本相同，但4BD01与5BD01接线就不同了！
干货不藏私
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图文来源：北京精诚智和教育科技有限公司
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